27. Вопрос: Магнетики. Магнитный гистерезис.

Ответ: Магнетики – вещества, способные под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться). Количественной характеристикой намагниченного состояния вещества служит намагниченность: , где P_m – магнитный момент i-го атома из общего числа n атомов, содержащихся в объеме . , где - среднее значение площади для орбит всех электронов атома. Опыты показали, что зависимость намагниченности от напряженности существенно зависит от того, каким предварительным воздействиям подвергался образец. Ферромагнетики имеют способность частично сохранять намагниченность после их удаления из внешнего магнитного поля. Напряженность магнетика прямо пропорциональна напряженности магнитного поля: , где k – магнитная восприимчивость среды.

28. Вопрос: Закон электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца.

Ответ: Когда происходит изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции, в контуре возникает индукционный ток, а его возникновение его указывает на наличие в цепи ЭДС, называемой электродвижущей силой электромагнитной индукции. Закон Фарадея: ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченного этим контуром: . [Вб/c=В]. Правило Ленца: Индукционный ток в контуре всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшему этот индукционный ток. При приближении к замкнутому проводнику . - магнитная индукция поля индукционного тока I_i, причем направление и направление индукционного тока подчиняются правилу правого винта.

29. Вопрос: Самоиндукция. Переходные процессы (включение и выключение).

Ответ: Самоиндукция – возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока. Применяя к самоиндукции закон Фарадея, запишем: . Если контур не деформируется и магнитная проницаемость среды не изменяется, то L=const и , где знак минус показывает, что наличие индуктивности в контуре приводит к замедлению изменения тока в нем. Размыкание цепи. В цепи течет постоянный ток . В момент времени t=0 отключим источник тока, возникнет ЭДС самоиндукции, препятствующая уменьшению тока. Ток в цепи определяется по закону: , или . Разделив переменные и проинтегрировав, получим: , где - время релаксации, время, за которое сила тока уменьшится в e раз. Следовательно, сила тока при размыкании цепи убывает по экспоненциальному закону. Замыкание цепи: При замыкании цепи наряду с возникнет ЭДС самоиндукции , препятствующая возрастанию тока. По закону Ома, , или Решение этого уравнения , где - установившийся ток (при ).

30. Вопрос: Скин-эффект. Взаимоиндукция.

Ответ: Скин-эффект: Неравномерное распределение заряда по поверхности. Взаимоиндукция – это явление возникновения ЭДС в одном из контуров при изменении силы тока в другом. Взаимная индуктивность контуров зависит от геометрической формы, размера, взаимного расположения контуров и магнитной проницаемости окружающей контуры среды. , - взаимные индуктивности контуров. При изменении силы тока в одном из контуров, в другом индуцируется ЭДС, которая, согласно закону Фарадея, равна: , .

31. Вопрос: Энергия магнитного поля контура.

Ответ: Энергия магнитного поля контура - энергия магнитного поля, сцепленного с контуром. Она локализована в пространстве. .

32. Вопрос: Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Уравнение Пуассона.

Ответ: Переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в контуре. По Максвеллу, изменяющееся во времени магнитное поле порождает электрическое поле E_B, циркуляция которого , где - проекция вектора на направление .Подставив в формулу выражение , получим: . Циркуляция вектора не равна нулю, электрическое поле является вихревым. Полная система уравнений Максвелла в интегральной форме: ; ; . Величины, входящие в уравнения Максвелла, не являются независимыми и связаны так: , , (плотность тока). Уравнение Пуассона: , где - оператор Лапласа. - объемная плотность всех зарядов.